Dados do JWST Revelam que a Acreção Interna é a Principal Fonte de Alimentação do Buraco Negro na Galáxia Circinus

Novas informações de alta fidelidade capturadas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) na faixa do infravermelho estão transformando a compreensão astrofísica sobre o mecanismo de alimentação dos buracos negros supermassivos. As observações concentraram-se no núcleo da Galáxia Circinus, uma espiral localizada a aproximadamente 13 milhões de anos-luz da Terra, o equivalente a 4,0 Megaparsecs. Estas imagens detalhadas desafiam diretamente o antigo consenso científico, que sugeria que os fluxos de matéria energizada expelidos para fora seriam a fonte primária de luz infravermelha nas proximidades dos núcleos galácticos ativos.

A análise minuciosa dos dados do Webb indica que o processo dominante é, na verdade, o oposto do que se acreditava anteriormente: a grande maioria do material poeirento e aquecido está espiralando para dentro para alimentar o buraco negro central. Esse material se acumula na borda interna do sistema de acreção, frequentemente organizado em uma estrutura de toro, o que é essencial tanto para o crescimento do buraco negro quanto para a evolução da galáxia hospedeira. Em termos quantitativos, cerca de 87% das emissões infravermelhas provenientes da poeira quente são agora atribuídas a este funil de matéria que se move para o interior. Em contraste, menos de 1% da emissão está vinculada à matéria expelida em fluxos externos, confirmando que o consumo supera substancialmente a ejeção.

Esta descoberta resolve um conflito significativo que persistia nos modelos astrofísicos desde a década de 1990, os quais anteriormente não conseguiam explicar o excesso de emissões infravermelhas detectadas nos núcleos galácticos ativos. Para alcançar tal clareza, a equipe de pesquisadores empregou uma técnica inovadora utilizando o modo de Interferometria de Máscara de Abertura (AMI) no instrumento NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) do JWST. Este método transforma efetivamente a abertura total do telescópio em uma rede interferométrica por meio de uma máscara com sete pequenas aberturas, gerando padrões de interferência que revelam detalhes anteriormente ocultos.

De acordo com o coautor Joel Sánchez-Bermúdez, da UNAM, este modo avançado de imagem dobra a resolução em uma região confinada do céu, produzindo imagens duas vezes mais nítidas do que as obtidas por imagens diretas convencionais. Esta observação marca a primeira implementação bem-sucedida de um interferômetro infravermelho baseado no espaço para estudar um alvo extragaláctico. O autor principal, Enrique López-Rodríguez, da Universidade da Carolina do Sul, afirmou que este novo conjunto de dados finalmente reconcilia a discrepância com modelos anteriores relativos às assinaturas infravermelhas de núcleos galácticos ativos.

A Galáxia Circinus, classificada como uma galáxia Seyfert de Tipo II, historicamente apresentou desafios para observação devido à sua posição quatro graus abaixo do plano galáctico, o que causa obscurecimento pela poeira interestelar. Estudos anteriores de alta resolução, como os realizados com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), sugeriam que o buraco negro de Circinus consumia apenas cerca de 3% do gás que se aproximava, com a radiação empurrando o restante de volta em fluxos turbulentos. Os dados do JWST, publicados na prestigiada revista Nature, fornecem o contexto infravermelho crucial para este processo. A equipe de pesquisa planeja aplicar esta técnica validada a uma gama mais ampla de buracos negros para determinar se a dinâmica de alimentação observada em Circinus é uma característica universal desses fenômenos cósmicos.